基于郵箱的移動(dòng)Agent通信機(jī)制的改進(jìn)算法

王琛+張聰

摘 要：本文以基于郵箱的移動(dòng)Agent通信機(jī)制的改進(jìn)算法為課題，對(duì)當(dāng)前情況下表現(xiàn)出的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題作了簡(jiǎn)要分析，主要闡述了改進(jìn)的移動(dòng)Agent通信算法，希望通過(guò)本文的初步探討引起更廣泛的觀察與討論，以便做出更為深層的交流與研究，推動(dòng)其在尋址方式上更進(jìn)一步。

關(guān)鍵詞：郵箱；移動(dòng)Agent通信機(jī)制；改進(jìn)算法

近些年來(lái)，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展，使移動(dòng)Agent得到了廣泛應(yīng)用，如在電子商務(wù)，個(gè)人助理，安全代理，分布式信息檢索等方面的應(yīng)用。盡管其能夠運(yùn)用遷移把遠(yuǎn)程通信變?yōu)榫植拷换?，但是通信依然是其必要部分。因此，通信在移?dòng)Agent之間的合作中，在對(duì)其進(jìn)行控制中，都發(fā)揮著重要作用，所以對(duì)其加強(qiáng)研究是十分必要的，也具有實(shí)際上的意義。

一、現(xiàn)狀及其問(wèn)題分析

在移動(dòng)Agent設(shè)計(jì)中有一個(gè)難題，即移動(dòng)移動(dòng)Agent通信之間可靠的消息傳輸。究其原因可知道它與傳統(tǒng)的分布式環(huán)境下的通信方式有所不同，其差異性主要表現(xiàn)在移動(dòng)Agent的自主移動(dòng)性特征，因而在移動(dòng)Agent環(huán)境下的消息傳遞機(jī)制也具備其自身特有的個(gè)性表達(dá)，比如在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中如何確定不斷移動(dòng)Agent位置，或者在其中命名的唯一性等。以下進(jìn)行具體說(shuō)明。

1、從命名方面來(lái)看

在移動(dòng)Agent通信過(guò)程中，為了保證其應(yīng)用范圍的唯一性，一般需要通過(guò)一個(gè)命名機(jī)制將通信雙方加以標(biāo)識(shí)，而且要在其生命周期之內(nèi)相對(duì)固定，不能使其因?yàn)槲恢玫囊苿?dòng)而隨之改變。這些要求也可以通過(guò)對(duì)其系統(tǒng)的了基礎(chǔ)，即對(duì)于基于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)進(jìn)行思考，進(jìn)而推論。筆者在此主要采用Mogent系統(tǒng)通信機(jī)制，以其命名機(jī)制加以說(shuō)明。在該系統(tǒng)中，命名機(jī)制主要是運(yùn)用物理名與邏輯名的雙層命名空間，此機(jī)制在標(biāo)識(shí)Agent方面，采用創(chuàng)建Agent的主機(jī)地址與某個(gè)用戶提供的字符串。因?yàn)椴煌闹鳈C(jī)所創(chuàng)建的Agent名字排除了相同的可能性，因而可以說(shuō)，只要用戶提供的字符串不變更，而且在一臺(tái)主機(jī)上生成的Agent的名字未消亡，就能夠保證其命名的全局唯一性。

2、從尋址與通信失效方面看

移動(dòng)Agent之間的通信需由Agent尋址與消息傳遞來(lái)完成。尋址機(jī)制分為集中式，指針式，廣播式以及層次式。這幾種尋址方式在實(shí)際的通信過(guò)程中易出現(xiàn)一些問(wèn)題，如：Agent X向Host5上的Agent Y傳遞消息H，但當(dāng)H在網(wǎng)絡(luò)中傳遞的過(guò)程中，目標(biāo)Agent Y卻遷移到了Host8，因此當(dāng)消息H到達(dá)Host5時(shí)，消息接收者也消失了。其主要原因是因?yàn)槲锢砦恢冒l(fā)生移動(dòng)而造成的。

3、基于郵箱的通信算法說(shuō)明

其主要方法是為每個(gè)移動(dòng)Agent設(shè)立一個(gè)獨(dú)有的郵箱，作為消息代理，與其分別處于不同主機(jī)，而且各自遷移，遷移在每次完成之后，即要向郵箱注冊(cè)自己的地址。發(fā)送給移動(dòng)Agent的異步消息暫存于郵箱中，再通過(guò)Pull或Push方式完成最終的傳達(dá)。在此過(guò)程中，其對(duì)于Home的依賴性比較強(qiáng)，這一問(wèn)題在改進(jìn)算法中依然不能得到很好的解決，因此這也是一個(gè)最大的問(wèn)題所在，需要在以后的研究中著重關(guān)注。但是在下文中所要提及的改進(jìn)算法可以將其移動(dòng)Agent通信中的消息可靠性，通信效率提高，不受物理位置變化影響。

二、改進(jìn)算法

1、算法思想內(nèi)涵及其說(shuō)明

在改進(jìn)算法系統(tǒng)中，有Home，其職責(zé)在于對(duì)該主機(jī)上生成的移動(dòng)Agent信息進(jìn)行記錄，其中還要記錄一個(gè)稱為“R”的在途信件數(shù)目n”的變量，用以說(shuō)明有n個(gè)消息正在發(fā)送的過(guò)程中。在控制郵箱存活狀況方面，當(dāng)移動(dòng)Agent完成每一次遷移后，即要向Home注冊(cè)其新地址，為了明確消息的接收狀況，其也將“R接收消息數(shù)目m”與“郵箱消息數(shù)目”兩個(gè)變量記錄在案。Communicator作消息路由裝置，在每個(gè)主機(jī)上都有配置，一切消息必須通過(guò)它來(lái)進(jìn)行接收與完成發(fā)送。移動(dòng)Agent所進(jìn)行的消息傳遞方法與其相同。比如消息發(fā)送者要發(fā)送查詢目標(biāo)Agent的消息，就將其消息發(fā)送給本地Communicator（Cs），再經(jīng)Cs將消息發(fā)送出去，當(dāng)Home通過(guò)主機(jī)上的Communieator（Ch）收到消息后，將要查詢的目標(biāo)Agent的消息通過(guò)Ch發(fā)送給Cs，Cs再將消息轉(zhuǎn)發(fā)給消息發(fā)送者。Mailbox的消息傳遞方式也采用此種方法，不過(guò)其是移動(dòng)Agent下的子項(xiàng)，而且具備一定的智能性。存儲(chǔ)其中需接收的消息，它不隨其一起進(jìn)行遷移，并且其具有自動(dòng)銷(xiāo)毀功能。具體如下圖2。

圖2 改進(jìn)算法的通信過(guò)程

2、對(duì)其特性的研究

通過(guò)上面的改進(jìn)算法與原算法的說(shuō)明進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)其在尋址方式上二者相同，但在處理通信失效方面，其以子項(xiàng)Agent來(lái)接收移動(dòng)Agent遷移過(guò)程中無(wú)法接收的消息。也即是說(shuō)，其無(wú)需再遷移郵箱，而且可以在其節(jié)點(diǎn)方面發(fā)生故障時(shí)將損失降到最低。

首先，從通信的可靠性方面看，其通過(guò)郵箱保存使Agent到目的地注冊(cè)成功后，再進(jìn)行發(fā)送，有效的保證了信息傳遞。

其次，從移動(dòng)Agent遷移的自由性方面看移動(dòng)Agent自身可以決定其遷移與否，當(dāng)確定遷移并在完成后，只需向Home注冊(cè)地址即可。

第三，從通信效率方面分析，其不再通過(guò)郵箱轉(zhuǎn)發(fā)，即使在最壞的情況下，也可以進(jìn)行退化，增加一些控制信息即可。處于良好狀態(tài)，其可以使發(fā)送者的消息直接接收，移動(dòng)Agent只需通過(guò)一個(gè)通知前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的銷(xiāo)毀信箱的額外通信量，從整體進(jìn)行評(píng)估，其明顯優(yōu)于未進(jìn)行改進(jìn)的算法。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，筆者在對(duì)基于郵箱的移動(dòng)Agent通信機(jī)制的改進(jìn)算法課題中，對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述性說(shuō)明，并且對(duì)移動(dòng)Agent通信方面的研究現(xiàn)狀及存在的相關(guān)問(wèn)題做了粗淺分析，重點(diǎn)分析了算法思想與算法特性。在分析了現(xiàn)有的機(jī)制后，在其基礎(chǔ)上提出了一種相對(duì)來(lái)說(shuō)較為能夠保證其消息可靠，高效傳輸?shù)母倪M(jìn)算法。希望可以在通信的可靠性方面能夠提供一些有價(jià)值的參考信息，可以進(jìn)一步的提高通信效率?！?/p>

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